ESCUELA TCNICA SUPERIOR
DE
INGENIEROS DE MINAS
PROYECTO FIN DE CARRERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE MATERIALES
DETERMINACIN DEL CONTENIDO EN HIDRXIDO DE
CALCIO SOBRE MORTEROS DE YESO
JAVIER DAZ MARTN JUNIO 2013
TITULACIN: INGENIERO DE MINAS PLAN: 1996
Autorizo la presentacin del proyecto
Determinacin del contenido en hidrxido de calcio
sobre morteros de yeso
Realizado por
Javier Daz Martn
Dirigido por
Luis Enrique Garca Cambronero
Firmado: Prof. Luis Enrique Garca Cambronero
Fecha: ....................................................
I
NDICE
DOCUMENTO 1: MEMORIA
RESUMEN ........................................................................................................................................................ V
ABSTRACT .................................................................................................................................................... VI
1 OBJETIVO Y ALCANCE ...................................................................................................................... 2
2 ANTECEDENTES .................................................................................................................................. 3
3 DEFINICIONES ...................................................................................................................................... 4
4 DEFINICIN CONCEPTUAL .............................................................................................................. 6
4.1 INFLUENCIA DEL HIDRXIDO DE CALCIO ................................................................................................... 6 4.1.1 Carbonatacin ..................................................................................................................................................... 7
4.2 MORTERO DE YESO .................................................................................................................................... 8 4.3 MORTERO DE YESO Y CAL ......................................................................................................................... 9
5 DESARROLLO DEL PROCEDIMIENTO ........................................................................................ 11
5.1 MATERIALES DE PARTIDA ....................................................................................................................... 12 5.2 PREPARACIN DE LA MUESTRA ............................................................................................................... 14 5.3. MTODO DE DETERMINACIN DEL CONTENIDO EN TRIXIDO DE AZUFRE Y CLCULO DEL CONTENIDO EQUIVALENTE EN SULFATO DE CALCIO .......................................................................................................... 17
5.3.1 Material de laboratorio ..................................................................................................................................... 17 5.3.2 Productos necesarios ........................................................................................................................................ 18 5.3.3 Descripcin del mtodo .................................................................................................................................... 18
5.4 MTODO DE LA DETERMINACIN DEL XIDO DE CALCIO CON EGTA ..................................................... 21 5.4.1 Material de laboratorio ..................................................................................................................................... 21 5.4.2 Productos necesarios ........................................................................................................................................ 22 5.4.3 Descripcin del mtodo .................................................................................................................................... 22
5. 5 MTODO PARA EL CLCULO DE LA CAL TIL EN FORMA DE CA(OH)2 .................................................... 26 5.5.1 Material de laboratorio .................................................................................................................................... 26 5.5.2 Productos necesarios ........................................................................................................................................ 27 5.5.3 Descripcin del mtodo .................................................................................................................................... 27
5.6 PROPOSICIN DEL MTODO ..................................................................................................................... 30 5.7 PREPARACIN DE ENSAYO ....................................................................................................................... 35
6 RESULTADOS Y DISCUSIN ........................................................................................................... 38
6.1 CONTRASTE ENTRE MTODOS ................................................................................................................. 38 6.1.1 Resultados del mtodo de determinacin del contenido en trixido de azufre y clculo del contenido equivalente en sulfato de calcio ................................................................................................................................. 38
II
6.1.2 Resultados del mtodo de la determinacin del xido de calcio con EGTA .................................................. 40 6.1.3 Resultados del mtodo del clculo de la cal til en forma de Ca(OH)2 ........................................................... 41
6.2 MUESTRAS CON CONTENIDO DEL 1 AL 10 % EN CA(OH)2 ....................................................................... 41 6.2.1 Resultados del mtodo experimental del clculo de Ca(OH)2 ......................................................................... 41 6.2.2 Tratamiento estadstico ..................................................................................................................................... 45
6.3 PROPUESTAS Y RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 47
7 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 48
8 BIBLIOGRAFA ................................................................................................................................... 49
8.1 LIBROS .................................................................................................................................................... 49 8.2 NORMATIVA ............................................................................................................................................ 49 8.3 DIRECCIONES ELECTRNICAS .................................................................................................................. 50
DOCUMENTO 2: INFORME ECONMICO
1 VALORACIN ECONMICA ........................................................................................................... 53
1.1 MATERIAS PRIMAS .................................................................................................................................. 53 1.2 PERSONAL ............................................................................................................................................... 54 1.3 ADQUISICIN DE EQUIPOS ....................................................................................................................... 55 1.4 COSTES INDIRECTOS ................................................................................................................................ 56 1.5 RESUMEN DE GASTOS .............................................................................................................................. 58
DOCUMENTO 3: ANEXOS
ANEXO A: DESCRIPCIN DEL YESO .................................................................................................... 60
ANEXO B: RP 35.13 ...................................................................................................................................... 84
III
NDICE DE FIGURAS
DOCUMENTO 1: MEMORIA FIGURA 1: MUESTRA EN DESECADOR ................................................................................................................ 13 FIGURA 2: TRATAMIENTO TRMICO DEL CASO4 ............................................................................................... 15 FIGURA 3: DESECADO DEL CA(OH)2 ................................................................................................................. 15 FIGURA 4: PESADA DE MUESTRA ....................................................................................................................... 16 FIGURA 5: CALENTAMIENTO EN PLACA CALEFACTORA .................................................................................... 19 FIGURA 6: CRISOL CON FILTRO PARA CALCINACIN ......................................................................................... 20 FIGURA 7: BAO TERMOSTTICO ...................................................................................................................... 23 FIGURA 8: FILTRADO DE LA MUESTRA .............................................................................................................. 24 FIGURA 9: PH-METRO ........................................................................................................................................ 25 FIGURA 10: FOTMETRO ................................................................................................................................... 25 FIGURA 11: DISOLUCIN DE SACAROSA ............................................................................................................ 28 FIGURA 12: MATRAZ ERLENMEYER CON IMN Y AGITADOR MAGNTICO ........................................................ 29 FIGURA 13: EQUIPO DE BOMBA DE VACO ......................................................................................................... 29 FIGURA 14: AGITACIN DE LA MUESTRA EN DISOLUCIN DE SACAROSA .......................................................... 32 FIGURA 15: FILTRADO POR EMBUDO BCHNER ................................................................................................ 33 FIGURA 16: ENSAYO DE VALORACIN FINAL .................................................................................................... 34 FIGURA 17: GRFICA DE CA(OH)2 .................................................................................................................... 46
IV
NDICE DE TABLAS
DOCUMENTO 1: MEMORIA TABLA 1: COMPOSICIN PORCENTUAL DE CA(OH)2 DE MUESTRAS DEL 1-8 ...................................................... 35 TABLA 2: COMPOSICIN PORCENTUAL DE CA(OH)2 DE MUESTRAS DE A-J ....................................................... 36 TABLA 3: RESULTADOS DEL MTODO DEL EQUIVALENTE EN SULFATO DE CALCIO ............................................ 39 TABLA 4: RESULTADOS DEL MTODO DEL EGTA .............................................................................................. 40 TABLA 5: RESULTADOS PARA EL CLCULO DEL FACTOR DE CORRECCIN ......................................................... 42 TABLA 6: RESULTADO DE LA REPETICIN DEL 5 % EN CA(OH)2 ....................................................................... 42 TABLA 7: RESULTADOS DEL MTODO EXPERIMENTAL ....................................................................................... 43 TABLA 8: CA(OH)2 ESTIMADO FRENTE AL EMPLEADO ....................................................................................... 45 DOCUMENTO 2: INFORME ECONMICO TABLA 9: GASTO EN MATERIALES ..................................................................................................................... 53 TABLA 10: NMERO DE HORAS .......................................................................................................................... 54 TABLA 11: COSTE INSTRUMENTAL .................................................................................................................... 55 TABLA 12: COSTE DE EQUIPOS ........................................................................................................................... 56 TABLA 13: GASTO DE TRABAJADOR POR HORA .................................................................................................. 57 TABLA 14: RESUMEN DE GASTOS ....................................................................................................................... 58
V
RESUMEN
En este proyecto se propone un mtodo de ensayo experimental adecuado para diferenciar
los morteros de yeso respecto de los de yeso y cal, estableciendo su porcentaje de
Ca(OH)2.
Se han empleado 3 mtodos de ensayo diferentes, siendo el ms adecuado el mtodo de
determinacin del hidrxido de calcio para cales de construccin, contemplado en la norma
espaola UNE-EN 459-2:2010, aunque se han aadido modificaciones para mejorar su
aplicabilidad. El mtodo de ensayo experimental propuesto permite calcular el contenido
de hidrxido de calcio en porcentaje.
VI
ABSTRACT
The objective of this project is to find a method from differentiate plaster mortar or lime
and plaster mortar, since currently there is not any method to determine this difference.
Then, normative methods used on other construction products are analyzed for prove their
sensibility to determinate calcium hydroxide, evaluating its repeatability with the existing
normative. Too, is evaluating alteration in the method of determination calcium sulfate by
adding to the slaked lime, key component in the hydratation of plaster. Following with this
work, it is waiting the modification of existing regulation in material plaster. Proposed
method, must be approved for prescribers, manufacturers and final clients.
VII
DETERMINACIN DEL CONTENIDO EN HIDRXIDO DE
CALCIO SOBRE MORTEROS DE YESO
DOCUMENTO 1: MEMORIA
2
1 OBJETIVO Y ALCANCE
El objetivo del presente proyecto se fundamenta en la obtencin de un mtodo de ensayo
consistente que permita discernir entre los morteros de yeso y los de yeso y cal, cuya
diferencia se basa en el contenido en hidrxido de calcio, inferior al 5 % en el primer caso
y superior en el segundo.
Una vez sometida a anlisis la repetibilidad del mtodo, se espera la exposicin del mismo
ante el Comit Tcnico de Normalizacin de AENOR AEN/CTN 102 Yeso y productos a
base de yeso, cuya secretara ostenta la Asociacin Tcnica y Empresarial del Yeso
(ATEDY), para su inclusin en el Reglamento Europeo de Productos de la Construccin, a
travs de una actualizacin de la norma armonizada UNE-EN 13279-2, sobre yesos de
construccin y conglomerantes a base de yeso para la construccin.
El proyecto comienza con una batida de 3 posibles mtodos para buscar la idealidad de uno
de ellos en la determinacin del hidrxido de calcio en yesos. Los mtodos utilizados son
ensayados sobre mezclas ideales puras en laboratorio, de CaSO4 y Ca(OH)2, para detectar
su porcentaje en hidrxido de calcio, que es lo que nos determina si el mortero es de yeso o
de yeso y cal.
Finalmente, se recomiendan, para el mtodo ms ptimo, una serie de modificaciones para
adaptarlo a la determinacin del Ca(OH)2 en yesos de construccin.
3
2 ANTECEDENTES
El proyecto se inicia por la necesidad de AENOR (Asociacin Espaola de Normalizacin
y Certificacin) de encontrar un mtodo que determine la cantidad de hidrxido de calcio
que contienen los morteros de yeso para poder identificar los diferentes subtipos de
morteros segn su contenido porcentual. Para ello AENOR solicita el estudio de
investigacin a LOEMCO (Laboratorio Oficial para Ensayo de Materiales de
Construccin).
AENOR tiene editado un Reglamento Particular del ao 2010, el RP 35.13, de ttulo
Reglamento particular de la marca AENOR para yesos de construccin y conglomerantes
a base de yeso para la construccin donde se hace referencia a los morteros de yeso tipos
B2 y B3, que son los que se pretende diferenciar por el mtodo de ensayo. En el
reglamento se completan las condiciones especficas para la Certificacin de morteros de
yeso tipos B2 y B3, estando las condiciones Generales indicadas en el Reglamento
Particular para yesos y escayolas de construccin, sus prefabricados y productos Afines.
La Marca N de AENOR para los morteros de yeso B2 y B3 es una marca voluntaria de
conformidad de este producto con la norma UNE-EN 13279-1:2009, con las
especificaciones adicionales contenidas en el Reglamento Particular anteriormente
referenciado.
4
3 DEFINICIONES
Yeso de construccin (B1): conglomerante a base de yeso con un mnimo de un 50 % de
sulfato de calcio, como componente activo principal, y con un contenido en cal
(hidrxido de calcio) inferior al 5 %. El fabricante puede aadir aditivos y ridos.
Mortero de yeso (B2): yeso para la construccin con un contenido inferior al 50 % en
sulfato de calcio como componente activo principal y con un contenido en cal
(hidrxido de calcio) inferior al 5 %. El fabricante puede aadir aditivos y ridos.
Mortero de yeso y cal (B3): yeso de construccin o mortero de yeso, con ms de un 5 %
de cal (hidrxido de calcio).
Cal: elemento custico, muy blanco en estado puro, que proviene de la calcinacin de la
piedra caliza. Designa todas las formas fsicas en las que puede aparecer el xido de
calcio.
Cal viva: as se denomina al xido de calcio.
Cal apagada: de frmula Ca(OH)2, se obtiene por hidratacin del xido de calcio.
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
Coeficiente de correlacin de Pearson (r = R2): ndice que mide la relacin lineal entre 2
variables aleatorias cuantitativas. Es independiente de la escala de medida de las
variables, siendo su significado el siguiente:
Si r = 1, existe una correlacin positiva perfecta, lo que supone una dependencia
total entre las dos variables. Cuando una de ellas aumenta, la otra tambin lo hace
en proporcin constante.
Si 0 < r < 1, existe una correlacin positiva.
Si r = 0, no existe relacin lineal. Ello no implica necesariamente que las variables
sean independientes, ya que pueden existir todava relaciones no lineales entre las
dos variables.
5
Si -1 < r < 0, existe una correlacin negativa.
Si r = -1, existe una correlacin negativa perfecta. El ndice indica una dependencia
total entre las dos variables llamada relacin inversa, es decir, cuando una de ellas
aumenta, la otra disminuye en proporcin constante.
Mortero: se define como mortero al producto plstico obtenido por la mezcla de uno o
varios aglomerantes, arenas, agua y en su caso aditivos. Tienen la propiedad de fraguar y
endurecer en contacto con el aire y en algunos casos con el agua. Se emplean en
construccin para unir elementos y revestir.
6
4 DEFINICIN CONCEPTUAL
Segn AENOR, la familia de los yesos para la construccin se agrupa en la categora tipo
B de la norma 13279-1:2009. Esta familia est compuesta por los siguientes productos y
nomenclaturas:
B1: yeso de construccin.
B2: mortero de yeso.
B3: mortero de yeso y cal.
B4: yeso de construccin aligerado.
B5: mortero de yeso aligerado.
B6: mortero de yeso y cal aligerado.
B7: yeso de construccin de alta dureza.
AENOR plantea a LOEMCO, como laboratorio oficial en yesos de construccin, la
bsqueda de un mtodo que determine el contenido porcentual en hidrxido de calcio, para
poder diferenciar los yesos tipo B2 (contenido de hidrxido de calcio inferior al 5 %) de
los yesos tipo B3 (contenido en hidrxido de calcio superior al 5 %).
4.1 Influencia del hidrxido de calcio
La hidratacin de la cal (CaO) da lugar al hidrxido de calcio, Ca(OH)2. ste debe
reaccionar con el CO2 para formar calcita por un proceso de carbonatacin en el que se
intercambia CO2 por agua:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Debido a la baja permeabilidad, dicho intercambio es lento, pudiendo requerir varios aos
para completarse el proceso.
7
La contraccin que se produce al final de la reaccin es del 0,5 %, para morteros de yeso,
los cuales endurecen rpidamente. Pudindose minimizar con la adicin de cal al mortero.
4.1.1 Carbonatacin
Una vez fraguado el mortero por secado, es cuando se produce la carbonatacin o
endurecimiento. En este proceso, el hidrxido clcico del mortero reacciona con el CO2
disuelto en la atmsfera, cuya concentracin es de 0,034 % en peso en atmsferas no
contaminadas y hasta ms del 1 % en atmsferas contaminadas, o el disuelto en el agua
que entra en contacto con el mortero. El producto de reaccin es carbonato clcico, que
constituye el producto slido final de la cal area, y agua, que se libera por evaporacin.
El proceso es muy lento, se inicia despus del apagado de la cal viva, y dura aos una vez
aplicado el mortero. Esta carbonatacin superficial puede ralentizar la carbonatacin del
interior del mortero, ya que en el proceso de transformacin del hidrxido clcico a
carbonato clcico se produce un aumento de volumen del 10 %, lo cual lleva a una
compactacin superficial que implica una obturacin parcial de poros y conductos por los
que debe circular el CO2 disuelto en el aire o en el agua. Adems, la tasa de carbonatacin
es, dentro de la lentitud, muy variable, ya que depende de un gran nmero de factores
como:
Concentracin de CO2 en la atmsfera, en el agua de lluvia y en el agua de
infiltracin.
Temperatura y humedad del ambiente y del muro.
Grosor, porosidad y permeabilidad del mortero y del sustrato ptreo, arcilloso o de
ladrillo.
En el proceso, el dixido de carbono, presente en la atmsfera, reacciona con el hidrxido
de calcio, en presencia de humedad y formando carbonato clcico segn:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
8
Esta reaccin, conocida como carbonatacin, tiene gran influencia en los morteros de cal
apagada, siendo la causa de su endurecimiento.
El proceso de carbonatacin se produce ms rpidamente cuanto ms poroso es el mortero
y cuanto mayor es el contenido de dixido de carbono de la atmsfera.
El grado de saturacin influye en gran medida en la reaccin, pues la difusin del dixido
de carbono slo es posible en poros llenos de aire, por esta razn, los morteros no se
carbonatan cuando estn totalmente saturados de agua. Pero la mxima velocidad se
produce cuando el contenido en humedad es intermedio, siendo su humedad media ptima
relativa la correspondiente entre el 40 y el 80 %.
La carbonatacin comienza en la superficie y avanza lentamente hacia el interior. El
carbonato de calcio formado colmata los poros del mortero a la vez que forma una capa
superficial protectora que impide el avance de la reaccin.
Dado que el hidrxido de calcio es el que produce un alto valor del pH de los morteros,
segn la reaccin:
Ca(OH)2 + H2O Ca2+ + 2OH-
Al reaccionar con el dixido de carbono, se produce un descenso del pH que afecta a la
posible corrosin de elementos metlicos que puedan existir.
4.2 Mortero de yeso
Se define, segn la norma UNE-EN 13279-1:2009, como el yeso para la construccin con
un contenido inferior al 50 % en sulfato de calcio, como componente activo principal, y
con un contenido en cal (hidrxido de calcio) inferior al 5 %. El fabricante puede aadir
aditivos y ridos.
Es elaborado a partir de yeso, arena y agua. Es menos resistente que otros morteros, pero
tiene la ventaja de su rpido endurecimiento.
9
Se utiliza para enlucir o reparar. Su aplicacin es en recubrimientos o revestimientos,
detalles decorativos y como manufactura de elementos prefabricados. Normalmente no se
utiliza para levantar tabiques de divisin interior, sino para fijar elementos de obra.
Sus caractersticas son la plasticidad, fcil aplicacin y rpido endurecimiento, aunque sus
propiedades mecnicas son bajas.
4.3 Mortero de yeso y cal
Se define, segn la norma UNE-EN 13279-1:2009, como el yeso de construccin o
mortero de yeso, con ms de un 5 % de cal (hidrxido de calcio).
Se utilizan como morteros de restauracin o para enlucir. El mortero de yeso y cal se
emplea en revestimientos y para la fabricacin de molduras, elementos decorativos de
techos, etc. Si sus propiedades lo permiten, es posible su aplicacin en construccin de
tabiques.
La incorporacin de cal apagada al yeso:
Mejora la trabajabilidad, plasticidad, adherencia, resistencia mecnica y a la
intemperie.
Le da un pH bsico, que disminuye el riesgo de corrosin de los metales, en
presencia de humedad.
Se disminuye el desarrollo bacteriolgico, el de enmohecimientos por hongos y la
aparicin de manchas.
Presenta una buena resistencia impermeabilizadora, debido a que su superficie es
muy poco porosa y se suele utilizar como imprimaciones selladoras.
Evita fisuras del material y otros desperfectos, por aumento de volumen en su
hidratacin.
10
Cuando el mortero se forma de cal y arena, la cantidad de cal debe ser suficiente para
cubrir completamente cada gramo de material. Si la cal es mayor, el mortero sufre grandes
contracciones al secarse o endurecerse, y si es menor, el mortero es poco resistente y se
desmorona fcilmente.
11
5 DESARROLLO DEL PROCEDIMIENTO
Durante el estudio experimental se han ejecutado 3 mtodos de ensayo buscando la
conformidad de uno de ellos en la determinacin del porcentaje experimental de contenido
en Ca(OH)2. Los procedimientos experimentales que se ha llevado a cabo son los
siguientes:
Procedimiento de determinacin de xido de calcio con EGTA, de acuerdo con lo
establecido en el Apdo. 13.12 de la norma UNE-EN 196-2:2006, de ttulo
Mtodos de ensayos de cemento. Parte 2: Anlisis qumico de cementos.
Procedimiento de determinacin del contenido en trixido de azufre y clculo del
contenido equivalente en sulfato de calcio, de acuerdo con lo establecido en el
Apdo. 4.2 de la norma UNE-EN 13279-2:2004, de ttulo Yesos de construccin y
conglomerantes a base de yeso para la construccin. Parte 2: Mtodos de ensayo.
Esta norma es aplicable a todos los tipos de yesos.
Procedimiento de determinacin de la cal til correspondiente al Apdo. 5.8 de la
norma UNE-EN 459-2:2010, de ttulo Cales para la construccin. Parte 2:
Mtodos de ensayo.
Los morteros de yeso de construccin estn divididos segn su contenido en hidrxido de
calcio [Ca(OH)2], bien sea, menor o mayor del 5 %. De este modo se denomina:
Mortero de yeso (designado por la reglamentacin europea como B2), si su
contenido es inferior al 5 %.
Mortero de yeso y cal (designado por la reglamentacin como B3), si su contenido
es superior al 5 %.
12
Tal como se indic en los objetivos del presente proyecto, el principal problema que se
plantea es que actualmente no hay ningn mtodo que identifique cul es el contenido
portante en dicho compuesto. Por ello, se plantea buscar un mtodo que calcule el
porcentaje de Ca(OH)2 que pueda tener una muestra de yeso cualquiera, con alta precisin
de anlisis.
El mtodo que se plantea como el ms adecuado en el anlisis del hidrxido de calcio,
despus de verificar los resultados obtenidos, es el que aparece en la norma espaola de
cales para la construccin UNE-EN 459-2:2010, en su Apdo. 5.8, que lleva por ttulo cal
til. El mtodo est aplicado para cales con propiedades hidrulicas, siendo el submtodo
con resultados ms consistentes el descrito en el Apdo. 5.8.5.2.
Como resultado final del mtodo en cuestin, aparece la Ca(OH)2 til, relacionndola
con la cantidad de material introducido y el volumen de HCl necesario para la valoracin,
y a su vez un factor constante.
A la vista de los resultados, se ha comprobado que el mtodo no es capaz de recuperar todo
el Ca(OH)2, pero si existe una cierta proporcionalidad, motivo por el cual se ha definido un
factor de correccin. Por tanto, el factor de correccin se incorporar al resultado obtenido.
5.1 Materiales de partida
Para el proyecto se han considerado 18 muestras con diferentes proporciones de CaSO4 y
Ca(OH)2. Los porcentajes de sustancias de las muestras han sido preparados en funcin de
los resultados individuales obtenidos tras la aplicacin de los mtodos de ensayo
seleccionados.
El CaSO4 empleado en el procedimiento se encontraba en su estado natural dihidratado
(CaSO42H2O), por lo que se recurri a su deshidratacin en un horno precalentado de
resistencia no transferida en atmsfera oxidante, mantenindolo a 400 C durante 2 horas
para eliminar toda su humedad.
13
Es de suma importancia, una vez deshidratada la muestra de yeso, mantenerla seca y
almacenada en un desecador, ya que el yeso tiende a absorber mucha humedad del
ambiente para recuperar el agua perdida (2 media molcula de agua, segn sea el caso).
Figura 1: Muestra en desecador
Igualmente, las medidas se deben realizar lo ms rpido posible, para que el tiempo de
exposicin de la muestra al ambiente sea el mnimo posible, debido a la gran afinidad del
yeso por la humedad y su fcil combinacin molecular, que hara que tuviese que ser
sometido de nuevo a otro tratamiento para secarlo a 400 C, dado que as, se garantiza la
completa eliminacin de la humedad presente en la molcula de sulfato de calcio. Debe
conservarse en un desecador hasta temperatura ambiente.
Tambin se han empleado las siguientes disoluciones:
HCl diluido (1+99): se prepara en un vaso de precipitados de 2 litros, en el que se
aaden 990 ml de agua destilada con 10 ml de cido clorhdrico. Esta disolucin se
conserva en una botella de polietileno etiquetada.
HCl 1 mol/l: se prepara en un matraz aforado de 1 litro, al que se aade agua
destilada y 81,75 ml de HCl concentrado al 37 %, una vez mezclado se enrasa el
matraz con agua destilada. Esta disolucin se conserva en una botella de polietileno
etiquetada.
14
HCl 2M: se mezcla en un vaso de precipitados de 2 litros, al que se aaden 500 ml
de agua destilada y sobre ella se vierten 500 ml de HCl. Esta disolucin se conserva
en una botella de polietileno etiquetada.
NaOH 0,1 mol/l: se prepara en un matraz aforado de 1 litro, se disuelven 4 gramos
de NaOH (en lentejas) con agua destilada y se completa el volumen, hasta el
enrase, con agua destilada.
BaCl2 al 10 %: en un vaso de precipitados de 2 litros se aaden 100 g de BaCl2 y se
aade 1 l de agua destilada. Se agita hasta su completa disolucin y se guarda en
una botella de polietileno etiquetada.
NaOH 4M: en un matraz enrasado de 1 litro, se disuelven 160 gramos de hidrxido
de sodio en agua destilada y se completa el volumen, hasta el enrase, con agua
destilada.
Trietanolamina (1+4): se prepara en un vaso de 2 litros, en el que se aaden 800 ml
de agua destilada y 200 ml de trietanolamina. Esta disolucin se conserva en una
botella de polietileno etiquetada.
5.2 Preparacin de la muestra
La muestra de CaSO4 de la que se parte es un sulfato dihidratado, en polvo, de
granulometra inferior a 0,063 mm. Este sulfato fue deshidratado introducindolo en un
horno mufla hasta alcanzar 400 C y mantenindolo a dicha temperatura durante, al
menos, 2 horas, para asegurar su completo secado.
Tras este proceso la muestra se mantuvo en un desecador hasta su enfriamiento a
temperatura ambiente, a fin de que no recogiese humedad del ambiente.
La muestra a temperatura ambiente fue guardada en una bolsa de plstico etiquetada y
hermticamente cerrada para evitar que pudiese verse afectada por la humedad del
ambiente hasta que fuese necesaria su manipulacin.
15
Figura 2: Tratamiento trmico del CaSO4
La muestra de Ca(OH)2 se ha secado en una estufa a (110 5) C hasta conseguir entre 2
pesadas consecutivas, distanciadas un intervalo de tiempo de 1 hora, la constancia de su
masa, debido a que la humedad que pudiese tener, sera por absorcin del ambiente y
nunca combinndose con ella.
Figura 3: Desecado del Ca(OH)2
16
La muestra tambin fue conservada en un desecador hasta que estaba a temperatura
ambiente y posteriormente se guard en una bolsa de plstico etiquetada y cerrada
hermticamente para evitar que pudiese verse afectada por la humedad del ambiente
hasta que fuese necesario su empleo.
Las muestras utilizadas en el ensayo fueron preparadas adicionando la cantidad necesaria
de CaSO4 y de Ca(OH)2 para alcanzar el porcentaje que se quera conseguir. Para el
pesaje de las cantidades se utiliz un papel satinado encima de una balanza de precisin.
Figura 4: Pesada de muestra
Una vez pesadas las cantidades se adicionaban en una bolsa de plstico etiquetada, que
era cerrada hermticamente, para que la muestra no absorbiese humedad hasta que fuera
ensayada.
17
5.3. Mtodo de determinacin del contenido en trixido de azufre y
clculo del contenido equivalente en sulfato de calcio
5.3.1 Material de laboratorio
Para cada uno de los ensayos realizados ha sido necesario el uso de la siguiente relacin de
instrumentos de laboratorio:
1 Vaso de precipitados de 250 ml.
1 Probeta de 200 ml.
1 Probeta de 50 ml.
1 Placa calefactora.
1 Matraz Erlenmeyer de 500 ml.
1 Imn.
1 Vidrio de reloj.
1 Bureta de 25 ml.
1 Crisol.
1 Estufa a 110 C y otra a 80 C.
1 Horno mufla.
1 Desecador.
1 Balanza de precisin de 0,001 g.
1 Agitador magntico.
1 Cuchara.
18
5.3.2 Productos necesarios
Para la ejecucin del ensayo han sido necesarios los siguientes productos:
CaSO4.
Ca(OH)2.
HCl 2M.
AgNO3.
BaCl2 al 10 %.
Agua destilada.
2 Filtros de poro fino, Whatman nmero 42.
Papel satinado.
5.3.3 Descripcin del mtodo
El fundamento de este mtodo de ensayo es que el sulfato de calcio, presente en la muestra,
se descompone por digestin en una solucin de cido clorhdrico. Posteriormente se
eliminan las impurezas insolubles mediante filtrado y el contenido de iones sulfato se
determina gravimtricamente, combinado con el catin Ba2+, procedente de una solucin
de cloruro de bario, como sulfato de bario.
Este mtodo aparece en la norma espaola UNE-EN 13279-2:2004.Y est contemplado
en su apartado 4.2 de dicha norma. Es aplicable a todos los tipos de yesos.
El ensayo a ejecutar comienza con una pesada de 0,5 g de la muestra ya desecada, que se
introduce en un vaso de precipitados de 250 ml. Posteriormente se aaden 150 ml de
agua destilada (probeta de 200 ml o de 500 ml) y 30 ml de cido clorhdrico 1+1 (HCl
2M) con una probeta de 100 ml o pipeta. Despus se coloca el vaso en una placa
calefactora y se deja hervir de 15 a 20 minutos.
19
Una vez transcurrido el intervalo de tiempo anteriormente mencionado se filtra el
material a travs de un filtro de poro fino, recogiendo el filtrado sobre un matraz
Erlenmeyer de 500 ml. Para asegurar un eficaz filtrado, se deja de filtrar cuando las
aguas de lavado estn exentas de iones cloruro, comprobando la ausencia de turbidez
mediante la adicin de una disolucin de nitrato de plata (AgNO3).
Figura 5: Calentamiento en placa calefactora
El siguiente paso es introducir en el matraz un imn, para posteriormente ser agitado, en
un agitador magntico, y taparlo con un vidrio de reloj, calentndolo hasta ebullicin. Al
mismo tiempo se procede a calentar la cantidad necesaria de cloruro de bario al 10 %
(BaCl2) para generar el compuesto objeto de inters.
Cuando ha llegado a la ebullicin, y mientras se agita, se aaden lentamente 25 ml de
BaCl2, mediante una bureta, mantenindolo en ebullicin unos 15 minutos y,
posteriormente, se deja reposar en una estufa a 80 C como mnimo 12 horas.
Una vez transcurrido el intervalo de tiempo establecido, se filtra de nuevo a travs de un
filtro de poro fino recogiendo el material depositado sobre el filtro y desechando el
filtrado. Se debe lavar el filtro hasta que las aguas de filtrado estn exentas de iones
cloruro, comprobndolo con AgNO3.
20
El filtro recogido se introduce en un crisol, previamente tarado y se seca en una estufa a
(110 5) C durante al menos 30 minutos.
Finalmente, se procede a calcinar el filtro introducido en el crisol mediante un horno
mufla, mantenindolo a 800 C durante 30 minutos.
Cuando se saca el crisol, se introduce inmediatamente en un desecador hasta su
enfriamiento. Una vez se encuentra a una temperatura que permita el manejo manual se
anota la masa final (crisol + masa), obteniendo la masa de la calcinacin por diferencia con
la masa inicial del crisol. Esta masa indica la cantidad de BaSO4.
Figura 6: Crisol con filtro para calcinacin
El contenido de CaSO4 es el valor objetivo. El contenido en sulfato, expresado como SO3,
viene dado en tanto por ciento por la siguiente frmula:
Donde;
BaSO4 es la masa del sulfato de bario en gramos
mp es la masa de la muestra en gramos
21
Este resultado se relaciona con el equivalente de sulfato de calcio a partir de la frmula:
Donde;
SO3 es el porcentaje de SO3 que contiene la muestra
CaSO4 es el porcentaje de CaSO4 que contiene la muestra
5.4 Mtodo de la determinacin del xido de calcio con EGTA
5.4.1 Material de laboratorio
Por cada uno de los ensayos realizados ha sido necesaria la utilizacin de la siguiente
relacin de instrumentos de laboratorio:
1 Vaso de 100 ml.
1 Varilla de vidrio.
1 Pincel.
1 Bao termosttico.
1 Vidrio de reloj.
1 Matraz aforado de 500 ml.
1 Vaso de 250 ml.
1 Pipeta aforada de 25 ml.
1 Pera de succin.
1 pH-metro.
22
1 Balanza de precisin de 0,001 g.
1 Cuchara.
5.4.2 Productos necesarios
Para la ejecucin del ensayo han sido necesarios los siguientes productos:
Amonio cloruro.
HCl concentrado.
cido ntrico.
HCl diluido (1+99).
NaOH 4M.
Trietanolamina 1+4.
Murexida como indicador.
Disolucin de EGTA (cido etilenglicol-bis (aminoetilter) tetraactico).
Agua destilada.
1 Filtro de poro grueso, Whatman nmero 41.
5.4.3 Descripcin del mtodo
El fundamento de este mtodo se basa en la deteccin fotomtrica del punto de
equivalencia valorando con una disolucin de EGTA (cido etilenglicol bis (aminoetilter)
tetraactico) y utilizando murexida como indicador.
Este mtodo aparece en la norma UNE-EN 196-2:2006. Y est contemplado en el
apartado 13.12 de dicha norma.
23
El ensayo a ejecutar se inicia pesando (1 0,05) g de muestra e introducindolos en un
vaso de precipitados de 100 ml totalmente seco. A su vez se aade 1 g de amonio cloruro
y se mezclan ntimamente agitando con una varilla de vidrio, limpindola luego con un
pincel para no perder muestra.
Posteriormente se aaden 10 ml de cido clorhdrico concentrado, dejndolo fluir por la
pared del vaso de precipitados, produciendo algo de efervescencia al entrar en contacto con
la mezcla anteriormente realizada. Una vez ha cesado la efervescencia, se aaden 10 gotas
de cido ntrico y se agitan con una varilla de vidrio para conseguir un mezclado perfecto.
La varilla de vidrio se limpia con cido clorhdrico, de forma que el material caiga dentro
del vaso.
El vaso de precipitados se tapa con un vidrio de reloj y se introduce en un bao
termosttico, previamente calentado hasta ebullicin y mantenindolo durante 30 minutos.
Figura 7: Bao termosttico
Por otro lado durante este proceso se comienza a calentar HCl diluido (1+99) y agua
destilada, a fin de atemperarlos para su posterior empleo.
Una vez finalizados los 30 minutos en el bao termosttico se retira el vaso de precipitado
y se lava el vidrio de reloj con HCl diluido, recogiendo el lquido en el interior del vaso.
24
El material se filtra con un papel de poro grueso sobre un matraz aforado de 500 ml. En
ocasiones se forma una masa gelatinosa que debe ser recogida con una esptula de caucho
o plstico y se coloca en el filtro sin diluirla previamente. Si fuera necesario, se procedera
a raspar la pared y el fondo del vaso con una esptula de caucho o plstico para recoger los
residuos pegados y aadirlos al filtro. Despus de ste proceso se debe lavar la varilla de
vidrio sobre el vaso de precipitado.
Una vez que ha pasado el material del vaso de precipitado por el filtro, se procede a lavarlo
con cido clorhdrico diluido caliente hasta que est completamente limpio.
Luego se lava el precipitado del filtro una vez ms con cido clorhdrico diluido caliente y
a continuacin se prosigue con el lavado mediante agua caliente destilada.
Figura 8: Filtrado de la muestra
Como ltimo paso, se rellena con agua el matraz hasta el aforo y se guarda la disolucin
para la determinacin final del calcio.
La determinacin final sobre el xido de calcio se ejecuta introduciendo en un vaso de
precipitados de 250 ml, 25 ml de disolucin con una pipeta aforada de 25 ml.
Posteriormente se aade, con una probeta graduada de 50 ml, 25 ml de trietanolamina
(1+4) e inmediatamente 100 ml de agua destilada.
25
Se ajusta el pH a (12,5 0,1) con NaOH (4 M) con ayuda de un pH-metro que debe estar
calibrado con tampones 7 y 13.
Figura 9: pH-metro
Por ltimo, se procede a realizar la valoracin en el fotmetro con EGTA, previamente
aadiendo 0,1 g del indicador de murexida y ajustando el fotmetro a 620 nm. La
valoracin se realiza con EGTA 0,03M.
Figura 10: Fotmetro
26
5. 5 Mtodo para el clculo de la cal til en forma de Ca(OH)2
5.5.1 Material de laboratorio
Por cada uno de los ensayos realizados ha sido necesaria la utilizacin de la siguiente
relacin de instrumentos de laboratorio:
2 Pipetas, una de 5 ml utilizada para la adicin de NaOH a la disolucin de
sacarosa y otra aforada a 50 ml para la adicin de la disolucin de sacarosa al
ensayo.
1 Probeta de 100 ml.
1 Bureta de 10 ml.
2 Balanzas analticas, una de precisin 0,0001 g para cantidades menores de 10
gramos y otra de precisin 0,01 gramo para cantidades mayores.
1 Matraz Erlenmeyer para filtrado (kitasato).
1 Matraz Erlenmeyer de 500 ml.
1 Vaso de precipitado de 600 ml.
1 Matraz aforado a 1000 ml para contener la disolucin de sacarosa, aunque
dependiendo del nmero de ensayos que se realicen puede disminuirse la cantidad
de disolucin en matraces aforados de 500 200 ml.
1 Embudo Bchner.
1 Agitador magntico.
1 Tapn de plstico.
1 Cuchara.
1 Bomba de vaco.
27
1 Imn.
1 Pera de succin de goma.
1 Desecador para mantener la muestra sin humedad durante su enfriamiento.
1 Horno mufla para la preparacin previa de la muestra.
5.5.2 Productos necesarios
Para la ejecucin del ensayo han sido necesarios los siguientes productos:
Disolucin de NaOH 0,1 mol/l.
Disolucin de HCl 1 mol/l.
CaSO4.
Ca(OH)2.
Fenolftalena.
Agua destilada y exenta de CO2.
Azcar refinado.
Papel satinado para pesar las sustancias empleadas.
2 Filtros de poro fino, Whatman nmero 42.
5.5.3 Descripcin del mtodo
El fundamento de este mtodo de ensayo es el de solubilizar la cal de la muestra por
reaccin con azcar para formar sucrato de calcio que se determina por valoracin con
cido clorhdrico, utilizando fenolftalena como indicador.
28
Este mtodo aparece en la norma espaola UNE-EN 459-2:2010. Y est contemplado en
el apartado 5.8 de dicha norma. El mtodo sirve para determinar el contenido de cal til o
el de hidrxido de calcio, segn sea la muestra.
Existen 2 caminos a seguir:
Para cal viva.
Para el resto de productos.
En este caso, el mtodo operativo aplicable es el del resto de productos, ya que en ellos
se encuentran contempladas la cal hidratada, la lechada de cal, la cal en pasta y la cal con
propiedades hidrulicas.
El mtodo se inicia con una disolucin previa de sacarosa al 40 % (peso/volumen), en la
que se utiliza agua destilada a la que previamente se le ha eliminado el CO2, llevndola
hasta ebullicin, y azcar refinado. Se agita la mezcla intensamente en un agitador
magntico, aadiendo un imn en el vaso de precipitados, hasta su completa disolucin.
Posteriormente la disolucin se pasa a un matraz aforado y se enrasa con agua destilada.
Una vez disuelto el azcar, se aaden varias gotas de fenolftalena y se va adicionando
NaOH (0,1 mol/l) gota a gota con una pipeta de 5 ml hasta conseguir que la disolucin
torne a un color dbilmente rosado. No debe mantenerse ms de 48 horas preparada,
debiendo desecharse y volviendo a prepararla transcurrido dicho periodo.
Figura 11: Disolucin de sacarosa
29
Con la disolucin de sacarosa preparada, se procede a pesar (1,3 0,1) g de la muestra
que se transvasan a un matraz Erlenmeyer de 500 ml que contenga 150 ml de agua
destilada y un imn para su agitacin. Seguidamente se adicionan 50 ml de la disolucin
de sacarosa, se tapa el matraz y se agita durante (10 2) minutos en un agitador
magntico para que reaccione.
Figura 12: Matraz Erlenmeyer con imn y agitador magntico
El material del matraz Erlenmeyer se filtra por un embudo Bchner a un matraz de
filtracin, a travs de 2 papeles de poro fino, lavando el matraz y el filtro con agua
destilada.
Figura 13: Equipo de bomba de vaco
30
Finalmente, se aaden unas gotas de fenolftalena hasta que su color no vare y se valora
el contenido del matraz de filtracin con una disolucin de HCl (1 mol/l), anotando el
valor de los mililitros consumidos para su cambio de color.
ste mtodo relaciona la cantidad de HCl utilizado para la valoracin con la cantidad de
Ca(OH)2 de la muestra, a travs de la siguiente frmula:
Donde;
V es el volumen de cido clorhdrico consumido en la
valoracin en ml
m14 es la masa del producto Ca(OH)2 en gramos
5.6 Proposicin del mtodo
Despus de analizar los 3 mtodos anteriormente descritos, se propone que el mtodo
ms adecuado para la determinacin del Ca(OH)2 en los yesos es el mtodo de la cal til
en forma de Ca(OH)2 (vase apartado 5.5). Aunque para adaptarlo y mejorar sus
resultados se proponen una serie de modificaciones y particularidades que mejoran los
resultados obtenidos.
Lo primero que se realiza es una disolucin de sacarosa al 40 % (peso/volumen), para la
cual se utiliza agua destilada exenta de CO2 y azcar refinada. La eliminacin del CO2 es
conseguida llevando el agua hasta su punto de ebullicin, aunque posteriormente se
utiliza a temperatura ambiente, tal y como indica el mtodo de ensayo normativo.
La disolucin 40 % (peso/volumen) se realiza aadiendo la proporcin de azcar segn
la cantidad necesaria y una vez disuelto enrasando a ese volumen.
31
En el ensayo se han preparado cantidades de 1000 ml de disolucin para la cual se ha
utilizado un matraz de 1000 ml, aadiendo 400 g de azcar refinada que se disolvan con
600 ml de agua destilada y posteriormente se enrasaba en el matraz aforado de 1000 ml
con agua destilada.
Una vez terminada la disolucin de azcar se le aadieron unas gotas de fenolftalena
como indicador y posteriormente una disolucin de NaOH de 0,1 mol/l, gota a gota hasta
conseguir un color dbilmente rosado. La utilizacin del NaOH es para garantizar la
neutralizacin de la disolucin.
La disolucin de sacarosa no es conveniente mantenerla ms de 48 horas. Pasado este
tiempo se desvirtan sus propiedades y no es eficaz para ensayo. Por ello, pasado ese
tiempo, se debe desechar y volver a prepararla.
Con la disolucin de azcar preparada y agitada previamente se procede a pesar
(5 0,01) g de muestra que se trasvasa a un matraz de 500 ml con 150 ml de agua
destilada, aadida con una probeta de 100 ml, y en su interior con un imn.
La muestra se encontraba previamente conservada en bolsas de plstico etiquetadas. Un
paso previo al pesaje de la muestra es el de mezclar intensamente sta, dentro de la
misma bolsa, sin abrir, para asegurar una correcta homogeneizacin antes de pesarla y
que as no haya errores.
Se ve aumentada la cantidad de muestra adicionada respecto al mtodo normalizado,
debido a que el ensayo est pensado para determinar altas cantidades de Ca(OH)2 y en
nuestro caso las cantidades de Ca(OH)2 son mnimas, ya que estamos hablando de que se
quiere determinar si un yeso contiene porcentajes mayores o menores del 5 % en este
compuesto.
Se ensay la misma muestra con cantidades inferiores a 5 gramos de masa introducida
dndose buenos resultados y prximos a los obtenidos, pero se observ que aumentando
la cantidad de muestra hasta los 5 gramos que se proponen se consigue una mejora
sustancial que hace que el resultado obtenido sea muy prximo al real.
32
Seguidamente, se adiciona a la muestra 50 ml de la disolucin de sacarosa con una pipeta
aforada de 50 ml, previamente agitada para que el azcar no precipite, en el matraz. Se
agita manualmente, sin introducir ningn tipo de utensilio, y se lavan con agua destilada
caliente las paredes del matraz para que la muestra adherida a las paredes caiga hasta la
disolucin y pueda reaccionar completamente durante la agitacin.
Figura 14: Agitacin de la muestra en disolucin de sacarosa
Se tapa el matraz con un tapn de plstico y se agita en un agitador magntico durante
(10 2) minutos para garantizar que toda la muestra haya reaccionado.
Se prepara el embudo Bchner con 2 filtros (Whatman 42) de poro fino sin cenizas y se
sita sobre el matraz Erlenmeyer para filtrado, debiendo estar conectado a una bomba de
vaco.
A continuacin se procede a filtrar la muestra reaccionada por el embudo Bchner,
recogindola en el matraz de filtracin. Una vez volcado todo el contenido del matraz
donde se encontraba la muestra, se dan 2 pequeos lavados a ste, con agua destilada
caliente (recogida en estado de ebullicin), que se adiciona al embudo.
33
Figura 15: Filtrado por embudo Bchner
Cuando pasa toda la disolucin por el embudo se recoge el imn y se limpia con agua
caliente dentro del embudo, a fin de que el agua caiga para filtrarse. Una vez pasada toda
la disolucin se dan 2 pequeos lavados al embudo y al filtro con agua destilada caliente.
Se ha comprobado que la incorporacin de los lavados del matraz, filtro y del embudo
Bchner, mejora los resultados finales, ya que se asegura el completo filtrado de la
muestra.
Finalmente, se aade a la disolucin filtrada unas gotas de fenolftalena hasta que su
color no vare y se valora el contenido del matraz de filtracin con una disolucin de HCl
(1 mol/l).
En caso de volcar el contenido del matraz de filtracin a un vaso de precipitados se
deber dar un pequeo lavado a ste, restituyndolo al vaso de precipitados.
Para la valoracin, se debe agitar la disolucin en un agitador magntico, aadiendo el
HCl con una bureta de 10 ml. La disolucin al ser valorada pasa de un color rosa fuerte a
traslucido. El volumen de HCl consumido para su cambio de color es el resultado
objetivo.
34
Se utiliza una bureta de 10 ml debido a su mayor precisin, de 0,05 ml, ya que las
valoraciones hasta el 10 % de Ca(OH)2 no superan los 15 ml. En caso necesario se
rellenar la bureta.
Figura 16: Ensayo de valoracin final
La relacin que se utiliza para analizar el porcentaje de Ca(OH)2 que contiene la muestra
es la siguiente:
Donde;
V es el volumen de cido clorhdrico consumido en la
valoracin en ml
m14 es la masa del producto Ca(OH)2 en gramos
Se comprueba que el mtodo no es capaz de detectar completamente el Ca(OH)2
introducido. Para ello, se realiz una valoracin de 2 muestras al 100 % de Ca(OH)2 y se
calcul un factor de correccin de 1,06 que se multiplica al valor obtenido de Ca(OH)2
til.
35
5.7 Preparacin de ensayo
Se realiza en 2 fases, en la primera se prepararon 8 muestras de 40 gramos, las cuales
cubran todos los rangos de actuacin, ya que un primer cometido fue determinar qu
efectos poda tener cada uno de los mtodos en su totalidad. Posteriormente se
focalizaron los esfuerzos en la diferenciacin entre los yesos tipo B2 y B3, que es del
5 % en Ca(OH)2, ya que el mtodo objetivo debe ser capaz de distinguirlos con gran
precisin.
Las muestras se numeraron del 1 al 8, ordenndolas de menor a mayor porcentaje de
Ca(OH)2 en la mezcla.
Los porcentajes de CaSO4 y Ca(OH)2 utilizados para cada una de las muestras a utilizar
vienen registrados en la tabla 1, junto con el valor obtenido de la mezcla:
Tabla 1: Composicin porcentual de Ca(OH)2 de muestras del 1-8
Muestra % Ca(OH)2 introducido CaSO4(g) Ca(OH)2 (g)
1 0,0 40,00 0
2 0,5 39,80 0,2008
3 1,0 39,60 0,4016
4 3,0 38,80 1,2016
5 5,0 38,00 2,001
6 10,0 36,01 4,0003
7 20,0 32,01 8,00
8 50,0 20,00 20,00
36
Estas muestras se utilizaron para la ejecucin de 2 mtodos de ensayo; determinacin del
contenido en trixido de azufre y determinacin del xido de calcio con EGTA
(apartados 5.3 y 5.4).
En una segunda fase se ajustaron las composiciones para determinar el mtodo en las
proximidades del 5 % de Ca(OH)2 ya que el objetivo era comprobar si el mtodo era
vlido para poder diferenciar los morteros de yeso de los morteros de yeso y cal. Por ello
se acot la bsqueda entre el 1 y el 10 % de concentracin de Ca(OH)2 en la muestra.
Estas muestras se confeccionaron sobre una masa total de 11 gramos y se les denomin
con letras maysculas de la A hasta la J como se muestra en la tabla 2 adjunta:
Tabla 2: Composicin porcentual de Ca(OH)2 de muestras de A-J
Muestra % Ca(OH)2 introducido CaSO4(g) Ca(OH)2 (g)
A 1,03 10,89 0,1136
B 2,04 10,78 0,2240
C 3,03 10,67 0,3337
D 4,02 10,56 0,4426
E 5,00 19,00 0,9996
F 6,03 10,34 0,6634
G 6,99 10,24 0,7694
H 8,00 10,12 0,8803
I 9,00 10,01 0,9900
J 10,00 9,90 1,1000
37
Estas muestras se utilizaron para el mtodos de ensayo experimental propuesto de clculo
de Ca(OH)2 (apartado 5.6).
Tambin se hicieron muestras de control con contenido 100 % en Ca(OH)2 y de 100 %
con contenido de CaSO4, para el mtodo experimental propuesto (apartado 5.6).
38
6 RESULTADOS Y DISCUSIN
6.1 Contraste entre mtodos
En el contraste de mtodos se utilizaron las muestras numeradas del 1 al 8 que estn
reflejadas en la tabla 1.
6.1.1 Resultados del mtodo de determinacin del contenido en trixido de
azufre y clculo del contenido equivalente en sulfato de calcio
Para este mtodo de ensayo se utilizaron 8 muestras con distintos porcentajes de CaSO4 y
Ca(OH)2. Estas muestras estaban etiquetadas con los nmeros del 1 al 8. Se deba hacer el
ensayo por duplicado, debido a que en la norma de ensayo se especifica su repeticin. Los
porcentajes han sido anteriormente expresados en la tabla 1.
Las frmulas que se han utilizado para el clculo del porcentaje de SO3 y del clculo del
porcentaje del CaSO4 obtenido son las siguientes:
Donde;
BaSO4 es la masa del sulfato de bario en gramos
mp es la masa de la muestra en gramos
Donde;
SO3 es el porcentaje de SO3 que contiene la muestra
CaSO4 es el porcentaje de CaSO4 que contiene la muestra
39
Para el ensayo de determinacin de hidrxido de calcio se obtuvieron los siguientes
resultados:
Tabla 3: Resultados del mtodo del equivalente en sulfato de calcio
Muestra Masa BaSO4 Media BaSO4
% SO3 % CaSO4 obtenido
% CaSO4 introducido
1 a 0,8411 0,841 57,689 98,072 100
1 b 0,8408
2 a 0,8322 0,835 57,278 97,372 99,5
2 b 0,8377
3 a 0,8258 0,8232 56,472 96,002 99,0
3 b 0,8206
4 a 0,8111 0,8096 55,539 94,416 97,0
4 b 0,8081
5 a 0,7948 0,7942 54,482 92,620 95,0
5 b 0,7936
6 a 0,7688 0,7622 52,287 88,888 90,0
6 b 0,7556
7 a 0,6553 0,6495 44,552 75,739 80,0
7 b 0,6436
8 a 0,3946 0,4095 28,088 47,750 50,0
8 b 0,4243 El mtodo analizado da como resultado final el porcentaje de CaSO4 de la muestra que se
ha introducido.
Los resultados obtenidos para este mtodo muestran una tendencia aceptable, pero no se
aproximan al CaSO4 introducido. Su variacin respecto al valor real es muy grande y
variable, lo cual induce a descartar el mtodo.
40
Otro problema asociado a este mtodo es que se puede calcular el contenido de CaSO4
introducido en porcentaje, cuando lo que se busca es saber si un yeso tiene un contenido
superior o inferior al 5 % de Ca(OH)2.
nicamente podramos obtener el valor de Ca(OH)2 por diferencia hasta el 100 %, pero ese
valor slo valdra para calcular el Ca(OH)2 si el resto de material slo fuese hidrxido de
calcio, cosa que no ocurre, en ningn caso, debido a que los yesos en construccin llevan
adems otros aadidos.
Por todo ello, el mtodo de clculo del equivalente en sulfato de calcio fue descartado.
6.1.2 Resultados del mtodo de la determinacin del xido de calcio con EGTA
Para este ensayo, como ocurra anteriormente, se utilizaron las mismas 8 muestras con
distintos porcentajes de CaSO4 y Ca(OH)2. Estas muestras estaban etiquetadas con los
nmeros del 1 al 8. Los porcentajes han sido anteriormente expresados en la tabla 1.
Para el ensayo se obtuvieron los siguientes resultados:
Tabla 4: Resultados del mtodo del EGTA
Muestra Masa de muestra (g) Factor EGTA
Volumen EGTA (ml)
Contenido en CaO
1 1,0014 0,964 12,489 40,4535
2 1,0032 0,964 12,4285 40,1853
3 1,0019 0,964 12,5366 40,5874
4 1,0019 0,964 12,6678 41,0122
5 1,003 0,964 12,9859 41,9960
6 1,0039 0,964 14,6579 47,3606
7 1,0018 0,964 17,4286 56,4310
8 1,0019 0,964 13,3432 43,1988
41
En este mtodo el valor obtenido es el contenido de CaO.
El principal inconveniente es que los productos mezclados, tanto el sulfato de calcio como
el hidrxido de calcio, contienen calcio en su composicin. Lo cual dificultaba para saber
si el calcio obtenido era del sulfato de calcio, del hidrxido de calcio, o de ambos.
Los resultados obtenidos no mostraban una tendencia uniforme, por lo tanto el anlisis de
stos fue dificultoso. Se intent relacionar el resultado obtenido con el porcentaje de
Ca(OH)2, pero fue imposible llegar a ninguna conclusin, sobre todo por no poder
interpretar de dnde provena el calcio del CaO determinado.
Por la imposibilidad de relacionar el contenido de CaO obtenido con el de Ca(OH)2
introducido en el ensayo, y por la falta de una tendencia de los resultados obtenidos, el
mtodo fue descartado.
6.1.3 Resultados del mtodo del clculo de la cal til en forma de Ca(OH)2
Con las muestras del 1 al 8 se comprob que los resultados no satisfacan el ensayo.
Aunque se comprob que era el mtodo que ms se aproximaba a los valores de referencia.
6.2 Muestras con contenido del 1 al 10 % en Ca(OH)2
En este apartado se utilizaron las muestras etiquetadas entre A y J, que estn reflejadas en
la tabla 2.
6.2.1 Resultados del mtodo experimental del clculo de Ca(OH)2
Para este ensayo se utilizaron 10 muestras que se etiquetaron con letras maysculas
ordenadas alfabticamente en orden creciente, desde la A hasta la J, segn iba
incrementando su contenido porcentual de Ca(OH)2. Las concentraciones de cada una de
las muestras etiquetadas han sido mostradas con anterioridad en la tabla 2.
42
Adems de las 10 muestras de ensayo, se realizaron 2 ensayos de control sobre muestras de
porcentajes del 100 % en Ca(OH)2. Obtenindose para estas ltimas los siguientes
resultados:
Tabla 5: Resultados para el clculo del factor de correccin
% Ca(OH)2 introducido
Peso de la muestra
(g)
HCl (ml)
Estimacin del %
Ca(OH)2
100 1,2994 33,15 94,52
100 1,2991 33,10 94,40
De estos resultados se pudo obtener un factor de correccin para la interpretacin de los
resultados de 1,06, el cual es multiplicado al resultado obtenido en la valoracin por este
mtodo, para obtener el valor final.
Tambin se comprob que para concentraciones del 100 % de CaSO4, una simple gota de
HCl era suficiente para hacer que cambiase la muestra de color completamente. Lo que
demuestra que a la hora de valorar, la presencia de CaSO4 no interfiere en el resultado de
la valoracin. Este ensayo se repiti en 2 ocasiones.
Para la muestra del 5 % de contenido en Ca(OH)2 se realiz un segundo ensayo de
comprobacin para el mtodo. Dando como resultado lo que se muestra en la tabla 6:
Tabla 6: Resultado de la repeticin del 5 % en Ca(OH)2
Muestra
Peso de la muestra
introducida (g)
HCl (ml) Estimacin
del % Ca(OH)2
Estimacin del % Ca(OH)2
AADIENDO FACTOR=1,06
E 5,0060 6,45 4,77 5,06
Las muestras comprendan el rango de porcentaje de Ca(OH)2 desde el 1 al 10 %. Y los
resultados obtenidos los tenemos reflejados en la siguiente tabla:
43
Tabla 7: Resultados del mtodo experimental
Muestra
Masa de muestra
introducida (g)
HCl (ml)
Estimacin del %
Ca(OH)2
Estimacin del % Ca(OH)2
AADIENDO FACTOR=1,06
% Ca(OH)2 introducido
A 5,0031 1,30 0,96 1,02 1,03
B 4,9990 2,65 1,96 2,08 2,04
C 5,0018 3,65 2,70 2,87 3,03
D 4,9996 5,30 3,93 4,16 4,02
E 5,0032 6,40 4,74 5,02 5,00
F 5,0047 7,55 5,59 5,92 6,03
G 4,9980 8,90 6,60 6,99 6,99
H 4,9991 10,25 7,60 8,05 8,00
I 5,0040 11,65 8,63 9,14 9,00
J 5,0029 12,85 9,52 10,09 10,00
Para este mtodo se utilizaron, en un primer lugar, la muestra del 5 % y las dos ms
cercanas a ste, por encima y por debajo. Al comprobar que el mtodo era eficaz para estos
valores se ampliaron a los restantes porcentajes.
Inicialmente los valores obtenidos eran buenos, pero quedaban un poco alejados de la
concentracin real introducida. Por ello se decidi comprobar si el mtodo era capaz de
identificar la cantidad real introducida. Para eso se utiliz una muestra de concentracin
100 % de Ca(OH)2 de la cual se pesaron cerca de 1,3 gramos y se valoraron con el mtodo
experimental.
Los resultados que se obtuvieron confirmaban lo que se sospechaba, el mtodo no era
capaz de recuperar toda la cantidad de Ca(OH)2 introducida, por lo tanto haba que hacer
una correccin a cada uno de los valores obtenidos.
Posteriormente, se hizo una repeticin del valor de la muestra del 100 % de Ca(OH)2
dando un valor muy similar al obtenido anteriormente. Los valores pueden verse reflejados
en la tabla 5.
44
El factor de correccin resultante se obtuvo de la divisin entre el porcentaje real que se
haba introducido y el porcentaje obtenido al realizar el ensayo. Siendo F=1,06. Este factor
debe ser multiplicado por el resultado obtenido en la realizacin del ensayo.
Tambin se estim conveniente verificar el mtodo sin utilizar el filtrado y valorar la
muestra directamente para ver el grado de error que se poda cometer. Esto podra suponer
un ahorro de tiempo y de material de laboratorio, lo cual hara el ensayo an ms
econmico.
Los resultados de valorar directamente sin filtrado previo no fueron del todo negativos,
aunque siempre con menor precisin que filtrando la muestra. Pero s se observ que al no
filtrar la muestra y una vez producido el viraje de color a traslcido, parte del residuo
persista con color rosado sin afectar a la solucin. Se intent mantener agitando la
solucin para ver si se consegua eliminar el color rosado de esa parte afectada, pero no fue
posible conseguirlo.
Se deduce pues, que el residuo de parte de la muestra hace que interfiera en la valoracin,
por lo cual se descarta el camino sin utilizar el filtrado.
El anlisis que se ha realizado en laboratorio ha sido experimental y con mezclas puras de
CaSO4 y Ca(OH)2, cosa que contrasta con la realidad de los yesos de construccin que
llevan aditivados una serie de componentes para hacerlos ms econmicos o para mejorar
sus propiedades.
En consecuencia, se recomienda realizar una prueba con yesos comerciales para verificar
el procedimiento en condiciones reales y ratificar su buen funcionamiento en la deteccin
del hidrxido de calcio necesario para clasificar los morteros de yeso tipo B2 y B3.
Cabe destacar la posibilidad de que este mtodo de ensayo en un futuro cercano pueda ser
incluido en el Reglamento Europeo de Productos de la Construccin una vez haya sido
certificado por AENOR.
45
6.2.2 Tratamiento estadstico
Como anlisis complementario para analizar la validez del mtodo, se ha procedido a
presentar de forma grfica el porcentaje de Ca(OH)2 real introducido en abscisas y el
porcentaje de Ca(OH)2 calculado en ordenadas. Los diferentes porcentajes a enfrentar,
podemos verlos reflejados en la siguiente tabla:
Tabla 8: Ca(OH)2 estimado frente al empleado
Muestra % Ca(OH)2 introducido
Estimacin del % Ca(OH)2
AADIENDO FACTOR=1,06
A 1,03 1,02
B 2,04 2,08
C 3,03 2,87
D 4,02 4,16
E 5,00 5,02
F 6,03 5,92
G 6,99 6,99
H 8,00 8,05
I 9,00 9,14
J 10,00 10,09
46
A los valores obtenidos se les ha agregado una lnea de tendencia lineal calculando el valor
del coeficiente de correlacin (R2) y la ecuacin lineal a la que se ajusta la recta. Su
representacin se muestra en el siguiente grfico:
Figura 17: Grfica de Ca(OH)2
En el grfico aparece reflejada la ecuacin que ajusta la lnea de tendencia a los valores
que se han tomado, siendo su valor: y = 1,0129x 0,0495.
La relacin entre los valores en X y los valores en Y es prcticamente 1. Es decir, el valor
dado, que se introduce de Ca(OH)2 es casi equivalente con el valor del Ca(OH)2 que se
obtiene aplicando el mtodo.
Tambin se observa que el valor de R2 se aproxima con gran exactitud a 1, lo cual significa
que existe una correlacin positiva perfecta. Es decir, cuando el valor del porcentaje de
Ca(OH)2 real introducido aumenta el valor del Ca(OH)2 calculado se ve aumentado en una
proporcin constante.
El valor del coeficiente de correlacin es 0,9991, lo que demuestra que el mtodo es
perfectamente vlido y que pueden relacionarse los valores del Ca(OH)2 real introducido y
los valores de Ca(OH)2 calculado.
47
Los resultados obtenidos en el grfico, tanto de la ecuacin, como del valor de R2, son muy
consistentes y se ajustan con total perfeccin al ideal. La precisin de los resultados es muy
alta y aceptable para el mtodo de ensayo.
En resumen y tras analizar los resultados obtenidos con los valores inicialmente conocidos,
cabe afirmar lo que sigue:
El mtodo experimental desarrollado es totalmente vlido para el clculo del
Ca(OH)2.
La diferencia entre el resultado terico obtenido por anlisis y el del mtodo
propuesto es muy prxima a cero.
6.3 Propuestas y recomendaciones
El mtodo experimental ha resultado ser apto para mezclas de laboratorio puras de
CaSO4 y Ca(OH)2. Han de realizarse ensayos con muestras comerciales para
completar la validacin del mtodo.
Se recomienda seguir estudiando el mtodo en yesos comerciales y morteros con
diferentes cantidades de Ca(OH)2 declaradas para comprobar su eficacia.
En un futuro, una vez comprobado el mtodo propuesto para yesos comerciales, se
proceder al clculo de incertidumbres del ensayo.
48
7 CONCLUSIONES
Del presente proyecto cabe efectuar las siguientes conclusiones:
De los 3 mtodos contemplados fueron descartados 2 de ellos, el correspondiente a
la norma espaola UNE-EN 13279-2:2004 y el correspondiente a la norma
espaola UNE-EN 196-2:2006.
El mtodo correspondiente a la norma espaola UNE-EN 13279-2:2004 fue
descartado puesto que el resultado que se daba era el del CaSO4 y solo se
podra utilizar por diferencia para mezclas puras de CaSO4 y Ca(OH)2, cosa
que no ocurre industrialmente.
El mtodo correspondiente a la norma espaola UNE-EN 196-2:2006 fue
descartado por la imposibilidad de relacionar el valor del calcio obtenido
del CaO con el del Ca(OH)2.
El mtodo que se propone como el ms idneo para el clculo del porcentaje de
Ca(OH)2 para morteros de yeso tipo B2 y B3 es el que se contempla en la norma
espaola UNE-EN 459-2:2010, con las consideraciones y modificaciones hechas
para el procedimiento experimental (apartado 5.6).
El mtodo experimental propuesto est basado en la norma espaola UNE-EN
459-2:2010, aunque en l se incluyen algunas modificaciones y particularidades
que permiten su aplicabilidad en la determinacin del Ca(OH)2.
La diferencia entre el resultado terico obtenido por anlisis y el del mtodo
propuesto es muy prxima a cero.
49
8 BIBLIOGRAFA
8.1 Libros
De Villanueva Domnguez, L.; Garca Santos, A. (2001): manual del yeso de
ATEDY
Libro que muestra un conocimiento del yeso aplicado a la construccin y una
visin global de sus aplicaciones, usos y evolucin.
WIRSCHING, F. (1985): ullmanns encyclopedia of industrial chemistry
Libro que muestra el conocimiento sobre el sulfato de calcio.
8.2 Normativa
RP 35.13
Reglamento particular de la marca AENOR para yesos de construccin y
conglomerantes a base de yeso para la construccin. Morteros de yeso tipos B2 y
B3.
UNE-EN 13279-1:2009
Norma espaola de ttulo Yesos de construccin y conglomerantes a base de yeso
para la construccin. Parte 1: Definiciones y especificaciones.
UNE-EN 13279-2:2004
Norma espaola de ttulo Yesos de construccin y conglomerantes a base de yeso
para la construccin. Parte 2: Mtodos de ensayo.
UNE-EN 196-2:2006
Norma espaola de ttulo Mtodos de ensayo de cementos. Parte 2: Anlisis
qumico de cementos.
50
UNE-EN 459-2:2010
Norma espaola de ttulo Cales para la construccin. Parte 2: Mtodos de ensayo.
8.3 Direcciones electrnicas
www.aenor.es
La Asociacin Espaola de Normalizacin y Certificacin (AENOR) es una empresa
privada sin fines lucrativos, que se encarga de mejorar la calidad y competitividad de las
empresas, sus productos y servicios.
www.minetur.gob.es
El Ministerio de Industria, Energa y Turismo (MINETUR) es la entidad de la que
depende ENAC, garantiza la competencia tcnica entre laboratorios y verifica el
cumplimiento de las disposiciones de seguridad y salud.
www.enac.es
La Entidad Nacional de Acreditacin (ENAC) tiene como misin generar confianza en el
mercado y en la sociedad en general en relacin con la competencia tcnica de los
evaluadores de la conformidad acreditados.
www.cen.eu
El Comit Europeo de Normalizacin (CEN) tiene por misin el fomentar la economa
europea en el comercio mundial, el bienestar de los ciudadanos europeos y el medio
ambiente. A travs de sus servicios que proporciona una plataforma para el desarrollo de
normas europeas y otras especificaciones tcnicas.
www.fomento.es
En la pgina oficial del Ministerio de Fomento se pueden encontrar listados de
disposiciones oficiales y documentos de inters y su situacin con respecto a su
aplicabilidad sobre el Marcado CE.
51
www.ancade.org
La Asociacin Nacional de Fabricantes de Cales y Derivados de Espaa ANCADE tiene
la misin de promover las diferentes aplicaciones del uso de cal de calidad juntamente con
el desarrollo de la normativa especfica correspondiente, as como, de defender los
intereses legtimos de los fabricantes.
www.eurogypsum.org
Los fabricantes europeos de productos de yeso (Eurogypsum) representan a la industria del
yeso en Europa. Su objetivo es asegurar el crecimiento sostenible del mercado de los
productos de yeso y soluciones, mientras que el mantenimiento y la mejora de la imagen de
la industria.
www.loemco.com
El Laboratorio Oficial para Ensayo de Materiales de Construccin (LOEMCO) es un
laboratorio verificador de mbito en la construccin.
www.biotech-sl.com
Empresa dedicada a la venta de instrumental de laboratorio.
www.tecnylab.es
Empresa dedicada a la venta de instrumental de laboratorio.
DETERMINACIN DEL CONTENIDO EN HIDRXIDO DE
CALCIO SOBRE MORTEROS DE YESO
DOCUMENTO 2: INFORME ECONMICO
53
1 VALORACIN ECONMICA
A continuacin se adjunta una relacin de gastos generados en la realizacin del presente
proyecto.
1.1 Materias primas
En este apartado se adjuntan datos referentes a la cantidad de productos que han sido
necesarios para la ejecucin del proyecto, excluyendo en la misma los conceptos de
material de seguridad y consumibles empleados.
Tabla 9: Gasto en materiales
PRODUCTOS PRECIOS CANTIDADES TOTALES
Azcar 0,89 /kg 2 kg 1,78
Filtros 0,37 /filtro 100 unidades 37,00
Ca(OH) 57,72 /kg 50 g 2,89 CaSO 37,04 /bote 1 bote 37,04 Fenolftalena 45,31 /litro 50 ml 2,27
Bolsas 8,9 /caja 1/4 caja 2,23
TOTAL 83,20
Los precios de los productos han sido facilitados por los diferentes proveedores de
LOEMCO.
54
1.2 Personal
Se ha requerido la colaboracin de un tcnico de laboratorio, cuyo coste se ha fijado en
24 eurosh-1, ascendiendo a 34 eurosh-1 para la categora de ingeniero, segn los datos
estimados conforme a la distribucin de puestos en el LOEMCO.
Las horas necesarias para el desarrollo del proyecto se han dividido en 4 apartados que se
muestran en la siguiente tabla:
Tabla 10: Nmero de horas
TAREA NMERO DE HORAS
Tcnico de laboratorio Ingeniero Subtotal
Reconocimiento del problema 10 10 20
Trabajo en laboratorio 80 40 120
Anlisis 20 20 40
Desarrollo del proyecto 50 15 65
Total 160 85 245
Con estos datos se estima un coste de personal de:
Coste del tcnico de laboratorio = 24 h-1 x 160 h = 3 840
Coste del ingeniero = 34 h-1 x 85 h = 2 890
De ello se deduce un gasto de personal que ha ascendido a 6 730 euros.
55
1.3 Adquisicin de equipos
En este apartado se van a considerar los costes, del instrumental y equipos, necesario
para realizar un nico ensayo experimental de determinacin de Ca(OH)2 en un
laboratorio. En el clculo no se ha considerado ni el coste del espacio dedicado para el
ensayo, ni el mobiliario necesario en l, ni as como de los elementos de seguridad
obligatorios en este tipo de ensayos.
Es necesario un espacio laboral de 20 m2.
Los precios, tanto del instrumental como de los equipos utilizados, han sido facilitados
por las empresas Tecnylab, Biotech y LOEMCO.
La relacin del instrumental y sus precios vienen detallados en la tabla a continuacin:
Tabla 11: Coste instrumental
MATERIAL PRECIO
Imn cilndrico teflonado, 25x8 mm 3,09 Esptula cuchara-plana PP 18 cm 0,82 Pipeta graduada Nahita 5 ml/0,05 ml 1,30 Matraz kitasatos 1000 ml 20,40 Vaso de precipitados forma alta, 600 ml 3,55 Desecador tapa botn 85,60 Tapn de goma 1,14 Pinza de acero cromado p/crisoles 150 mm 2,35
Soporte pie trpode 135 mm 13,90 Pinza 2 dedos con nuez 5,80 Pipeta 2 aforos clase B c/bulbo 9,52 Bureta llave de vidrio, 10 ml/0,05 ml 9,67 Probeta graduada, 100 ml 4,35 Matraz Erlenmeyer, 500 ml 3,15 Matraz aforado clase A c/tapn, 1000 ml 13,90 Embudo Bchner para filtrar 300,00 Pera de succin de goma 3,90
TOTAL 482,44
56
La relacin de equipos y sus precios vienen detallados en la tabla a continuacin:
Tabla 12: Coste de equipos
EQUIPO PRECIO
Balanza de precisin CB Standard D 1200 CBS (precisin 0,01 g) 430,00
Estufa de aire forzado, modelo 632 plus 30 L 925,00
Balanza analtica serie JT-80A (precisin 0,0001 g) 999,00
Agitador magntico sin calefaccin 335,00
Avisador-reloj 24h, 1 memoria 8,80
Horno de mufla HD230 2 125,00
Bomba de vacio Laboport N811 359,00
Placa calefactora analgica PCR 725,00
Destilador de agua metlico, 8 l/h 1 195,00
TOTAL 7 101,80
Los costes del instrumental empleado ascienden a 482,44 .
Los costes de los equipos empleados ascienden a 7 101,80 .
El coste total en instrumentacin y equipos da un total de 7 584,24 .
1.4 Costes indirectos
Los gastos indirectos se han calculado exclusivamente de los valores de consumo del
laboratorio (LOEMCO) de luz, agua y gas.
Para el clculo del gasto se ha relacionado la superficie del laboratorio de qumica con la
total del edificio. Ese gasto se ha dividido entre el nmero de trabajadores del laboratorio y
se ha calculado por hora.
57
Los datos a considerar para entender la tabla se enumeran a continuacin:
La superficie del LOEMCO es de 2 000 m2.
La superficie del laboratorio de qumica es 180 m2.
En el laboratorio de qumica trabajan 6 laborantes.
La jornada mensual media que se toma son 140 horas.
El gasto por hora de cada trabajador se muestra en la tabla adjunta:
Tabla 13: Gasto de trabajador por hora
GASTOS LOEMCO LABORATORIO DE QUMICA TRABAJADOR
(MES) TRABAJADOR
(HORA)
Luz 2.800 252,0 42,00 /mes 0,30 /h
Agua 500 45,0 7,50 /mes 0,05 /h
Gas 850 76,5 12,75 /mes 0,09 /h
En consecuencia el gasto acontecido es:
a) Gasto de luz = 245 h 0,30 /h = 73,5
b) Gasto de agua = 245 h 0,05 /h = 12,25
c) Gasto de gas = 245 h 0,09 /h = 22,05
De ello se deduce un gasto total de 107,80 .
58
1.5 Resumen de gastos
Los gastos acarreados por la realizacin del presente proyecto han quedado desglosados en
los siguientes conceptos:
Tabla 14: Resumen de gastos
CONCEPTO GASTO
Materias primas 83,20
Personal 6 730,00
Costes indirectos 107,80
Adquisicin de equipos 7 584,24
TOTAL 14 505,24
En consecuencia, el estudio econmico para la realizacin de trabajo ha ascendido a la
cantidad de CATORCE MIL QUINIENTOS CINCO EUROS CON
VEINTICUATRO CNTIMOS (14 505,24 ).
DETERMINACIN DEL CONTENIDO EN HIDRXIDO DE
CALCIO SOBRE MORTEROS DE YESO
DOCUMENTO 3: ANEXOS
ANEXO A: Descripcin del yeso
61
1 EL YESO
1.1 Qu es el yeso?
Lo comnmente llamado yeso es una roca sedimentaria, de la familia de las evaporticas,
formada por sulfato clcico dihidratado. Dentro del yeso podemos encontrarnos varios
productos, por un lado la piedra natural compuesta qumicamente por sulfato clcico
hidratado (CaSO4H2O) y cristalizado, que es denominada como piedra de yeso o aljez.
Figura 1: Roca de yeso (Fuente: www.panoramio.com)
Tambin tendramos el producto en polvo obtenido por calcinacin y molienda del aljez, el
cual est compuesto por varias fases anhidras o semihidratadas del sistema sulfato
clcico-agua. Este producto tiene la propiedad de poder endurecerse al ser amasado con
agua, proceso conocido como fraguado. Una vez endurecido vuelve a convertirse en yeso,
es decir sulfato clcico hidratado, con la particularidad de que su estructura fsica es ms
porosa.
El producto en estado plstico formado por la mezcla de yeso y agua se denomina pasta de
yeso. Si adems tiene como aditivos arena o carga se denomina mortero de yeso.
Otro trmino utilizado es el de la escayola, un yeso semihidratado con especial pureza,
blancura y finura.
62
1.2 Historia
El yeso es uno de los materiales de construccin ms antiguos. Una vez que el hombre fue
capaz de controlar el fuego y alcanz un nivel tecnolgico mnimo, empez a utilizarlo en
sustitucin del barro utilizado hasta entonces en construccin. Otra utilizacin que tuvo fue
en la unin de piezas de mampostera.
Los restos ms antiguos de ciudades en las que se ha empleado yeso como material de
unin y revestimiento son los encontrados en Catal-Huyuk (Turqua) del IX milenio a.C.
Tambin podemos encontrar esculturas a partir del siglo V a.C. realizadas con aljez.
El yeso tiene especial importancia en el antiguo Egipto, donde se utilizaba en pirmides,
tumbas y palacios como revestimiento, juntas, soportes y suelos. Uno de los grandes
monumentos donde podemos encontrar su utilizacin es en la pirmide de Keops,
2800 a.C.
La cultura griega hace referencia a este material citando yacimientos cercanos en Chipre,
Siria o Fenicia. Se hace referencia a los trabajos de enlucido y ornamentacin que pueden
realizarse con este material.
La cultura romana ya conoca este material, aunque su uso fue limitado por la utilizacin
de otros como la cal y el cemento, teniendo especial importancia en la decoracin de los
muros de Pompeya.
Pero el principal empleo del yeso viene de las culturas mesopotmicas, donde sus climas
muy secos favorecen su conservacin y por ello su empleo fue realmente activo en los
lugares en que estuvieron asentados.
Los rabes son otra de las culturas que ms han utilizado el yeso, no slo en juntas y
revestimientos, sino tambin como elementos prefabricados. Esta cultura es de gran
importancia en Espaa debido a la gran cantidad de elementos decorativos y su utilizacin
en edificaciones que han quedado para la histrica cultura hispnica.
63
En Espaa durante el Renacimiento se utiliz profusamente el yeso en la decoracin y a
partir del Barroco se emple a gran escala el estuco de yeso, junto a las yeseras
tradicionales y la tcnica de staff, que facilit muchas decoraciones Rococ. Sus
aplicaciones en estas pocas fueron muy variadas, entre las que destacan estaran la
elaboracin de frescos y la aplicacin ornamental.
A partir del siglo XVIII se generaliz el empleo del yeso en toda la construccin europea.
Adems comienza el conocimiento cientfico de este material. Tanto es as que, en 1978
Lavosier present en la Academia de las Ciencias el primer estudio cientfico de los
fenmenos que presentan la base a la preparacin del yeso.
Hoy en da el yeso es un producto en la vanguardia de la tcnica y su uso se ha
generalizado como material fundamental en la construccin. Sus propiedades estticas y
mecnicas lo convierten en una muy buena eleccin para lograr confort y calidad de vida.
1.3 Origen geolgico
Los depsitos de aljez y de anhidrita se originaron como consecuencia de soluciones
acuosas sobresaturadas en mares pocos profundos, cuyas aguas se evaporaron,
depositndose en primer lugar los carbonatos, en segundo lugar los sulfatos y finalmente
los cloruros, en funcin de su progresiva solubilidad.
Figura 2: Deposito de yeso (Fuente: www.construccion-y-reformas.vilssa.com)
64
Aparece en formaciones de la poca trisica y terciaria. El aljez en Espaa corresponde a
depsitos terciarios del Eoceno.
La opinin ms aceptada es la de que el aljez, CaSO42H2O, se forma a partir de una
cristalizacin inicial.
Debido a aumentos de presin y temperatura, la anhidrita natural podra haberse
desarrollado localmente a partir del aljez original. Sin embargo, la presencia de agua en
la superficie puede reconvertir la anhidrita en aljez. Este aljez es por consiguiente una
roca secundaria, especialmente en formaciones anteriores a la era terciaria media.
Los distintos depsitos de aljez y de anhidrita natural difieren en dureza, estructura y
color.
Las mayores impurezas son el carbonato de calcio (caliza), dolomita, margas y arcillas.
Son menos frecuentes la slice, el betn, la glouberita, la singenita y la paliholita. Cuando
estas impurezas estn presentes en el aljez y en la anhidrita natural desde su formacin se
llaman "impurezas primarias".
Las impurezas secundarias se forman mediante el contacto con materiales incrustados en
las grietas y en las cavidades de la roca, pero tambin pueden aparecer como material de
desecho durante la extraccin.
El aljez es soluble en agua, y por consiguiente, la piedra de aljez es lixiviada por el agua
de la superficie.
El aljez y la piedra
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